دستیابی به حالت‌های کوانتومی در دمای اتاق برای اولین بار

دانشمندان برای نخستین بار با استفاده از نور لیزر موفق به دستیابی به حالت‌های کوانتومی در دمای اتاق شدند.

به گزارش تاسیسات نیوز، یک تیم جهانی از پژوهشگران یک پیشرفت کوانتومی را نشان داده‌اند که می‌تواند محاسبات و زیرساخت‌های داده فعلی را تغییر دهد.

به نقل از آی‌ای، این تیم از نور برای القای رفتار کوانتومی در دمای اتاق استفاده کرد و یک ماده غیر مغناطیسی را مغناطیسی کرد.

ذرات در سطح کوانتومی از قوانین کلاسیک فیزیک سرپیچی می‌کنند و می‌توانند رفتار مغناطیسی یا ابررسانایی را نشان دهند. پژوهشگران ذرات کوانتومی را مورد مطالعه قرار داده‌اند تا بتوانند رفتار آنها را در مواد دیگر تکرار کنند.

مغناطیس ذاتاً یک مبحث متعلق به مکانیک کوانتومی است و با درک این موضوع، توانایی ما برای گشودن این دنیا به طور فزاینده‌ای افزایش یافته است. فناوری کوانتومی تقریباً با سرعت نور بر برخی از مرتبط‌ترین صنایع در جهان ما تأثیر می‌گذارد و به نظر می‌رسد نور، کلید آن را در اختیار دارد.

تبدیل یک ماده غیر مغناطیسی به مغناطیسی

این تیم تحقیقاتی با استفاده از نور لیزر با شدت و فرکانس خاص، یک سنگ قیمتی موسوم به تیتانت استرانسیوم(strontium titanate) را با موفقیت مغناطیسی کردند.

این تیم با انجام این کار به اولین گروه در جهان تبدیل شده است که توانایی نور لیزر را برای القای مغناطیس در یک ماده غیر مغناطیسی در دمای اتاق به صورت تجربی نشان می‌دهد.

گفتنی است که آزمایش‌های کوانتومی با این ماهیت تاکنون فقط در شرایط بسیار سرد و در آزمایشگاه‌ها انجام شده بودند.

در حالی که یک فیزیکدان در مارس ۲۰۲۳ ادعا کرد که یک ابررسانا را کشف کرده است که می‌تواند در دمای اتاق کار کند، در نهایت اخیرا مشخص شد که یافته‌های او دستکاری شده و مجله نیچر دو مقاله تحقیقاتی او را مرجوع کرد.

استفانو بونتی سرپرست تحقیقات در دانشگاه استکهلم و کا فوسکاری ونیز ایتالیا توضیح داد: نوآوری در این روش در مفهوم اجازه دادن به نور در حرکت دادن اتم‌ها و الکترون‌های موجود در این ماده در حرکتی دایره‌ای نهفته است، بنابراین جریان‌هایی تولید می‌کند که آن را مانند آهنربای یخچال مغناطیسی می‌کند.

این تیم توانست این کار را با توسعه یک نور قطبی شده دایره‌ای جدید که اتم‌های تیتانیوم را تحریک می‌کند و جریان تولید می‌کند، انجام دهد.

تازه ابتدای راه است

این تیم نه تنها یک ماده غیر مغناطیسی را مغناطیسی کرد، بلکه نشان داد که به رویکرد کارآمدی دست یافته است. رویکرد آنها اکنون می‌تواند برای سایر عایق‌ها اعمال شود و نیاز به استفاده از فلزات برای خواص مغناطیسی آنها را کاهش می‌دهد.

بونتی می‌گوید این راهکار در درازمدت، کاربردهای کاملاً جدیدی را به روی جامعه باز می‌کند.

پروفسور الکساندر بالاتسکی استاد فیزیک در مؤسسه فیزیک نظری نوردیک(NORDITA) می‌گوید: این کار منجر به ایجاد سوئیچ‌های مغناطیسی فوق‌العاده سریع می‌شود که می‌توانند برای انتقال سریع‌تر اطلاعات و ذخیره‌سازی بسیار بهتر داده‌ها و همچنین برای رایانه‌هایی که به ‌طور قابل‌توجهی سریع‌تر و کارآمدتر هستند، استفاده شود.

نور با توانایی دستکاری مواد در سطح کوانتومی و در دمای اتاق، به تازگی فصل جدیدی را در فناوری کوانتومی باز کرده است.

جزئیات این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.